dorozhnostroit
.pdfзов), благодаря чему обеспечивается подогрев вторичного воздуха до высокой температуры и быстрое сгорание топлива.
Достоинства топок с газификацией топлива в основной камере: простота конструкции, сравнительно небольшая мощность дутьевого вентилятора, быстрый прогрев воздуха и хорошая газификация топлива, короткий факел, малый коэффициент избытка воздуха (а = 1,05-1,1) и
полное сгорание топлива. Недостаток топок с газификацией топлива в основной камере заключается в необходимости применения форсунки с большим конусом распыливания топлива.
Втопке с паровым распылом (рис. 11.19, д) топливо распыливается паром давлением 0,6-0,8 МПа. Воздух на сжигание топлива поступает
втопку через открытый торец вследствие разрежения, создаваемого в сушильном барабане дымососом.
Достоинство топок с паровым распыливанием: простота конструкции. Недостатки: паровоздушная смесь выходит из форсунки с очень большой скоростью и создает сильный шум; горение топлива происходит только с поверхности факела (внутри факела горение отсутствует, так как пар не поддерживает горения), ввиду чего факел получается очень длинным; большой коэффициент избытка воздуха и высокий процент неполноты сгорания топлива.
Втопке с предварительной высокотемпературной подготовкой топлива в змеевиках (рис. 11.19, е) топливо, проходя по змеевику и нагреваясь, подается в форсунку, в которую поступает и первичный воздух. Вторичный воздух поступает в топку через открытый торец. Газификация происходит в короткой предварительной камере, омываемой снару-
жи холодным воздухом, горение газифицированного топлива - в основ-
„ной камере.
к Достоинства топок с предварительной высокотемпературной под- g готовкой топлива: короткофакельное горение топлива, полное его сго- S рание, низкий коэффициент избытка воздуха (а = 1,05-1,1), возмож-
на ность изготовления предварительной камеры из недорогих материа-
*лов. Недостатки таких топок: сложность регулирования нагрева топли-
м ва (мазута) в змеевике путем перемещения змеевика внутри топки;
§возможность закоксовывания и прогорания стенок змеевика при скоро-
£ сти движения топлива в нем менее 0,5 м / с и температуре топлива в
^змеевике выше 300°С.
^ |
Существенно влияет на эффективность и экономичность работы |
£ |
топливной системы предварительный подогрев топлива, а также и воз- |
§ |
духа, поступающего в форсунки. |
•280
Для нагрева топлива используют паровые или масляные теплообменники, возможно использование тепла отработавших газов из сушильного барабана или электронагревателей.
На рис. 11.20 показана наиболее распространенная схема подогрева топлива, применяемая в смесителе Д-508, в котором топливо подогревается паровым змеевиком и самотеком поступает к насосу.
|
г |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
Рис. 11.20. |
Открытая |
система |
нагрева |
топлива: |
|
1 - топливный |
|
||
бак; |
2 - паровой змеевик; |
3 - |
фильтр; |
4 |
- |
насос; |
|
||
5 - редукционный |
клапан; |
6 - |
форсунка; |
7 |
- |
манометр; |
|
||
|
8 - |
дутьевой |
|
вентилятор. |
|
|
|
|
|
При нагреве топлива выше 95°С возрастает упругость паров, что |
|
||||||||
приводит к разрыву потока на линии между нагревателем и насосом и |
|
||||||||
снижению подачи насоса. |
|
|
|
|
|
|
|
||
По этой причине температура нагрева мазута в системе не должна |
- |
||||||||
превышать 90°С, хотя для распыливания и полного сгорания его она дол- |
® |
||||||||
жна быть более высокой (до 250-270°С). |
|
|
|
|
3 |
||||
11.3.3. Сортировочные устройства и бункера |
|
|
|
5 |
|||||
|
|
|
й |
||||||
В асфальтосмесительных установках применяют два типа сор- |
5 |
||||||||
тировочных устройств - |
плоские |
и барабанные грохоты. |
м |
||||||
В настоящее время большинство асфальтобетонных установок ос- |
§ |
||||||||
нащают плоскими эксцентриковыми или вибрационными грохотами. |
и |
||||||||
Наиболее желательно применение вибрационных грохотов, обеспе- |
6 |
||||||||
чивающих лучшее по сравнению с другими типами грохотов качество |
^ |
||||||||
грохочения и более строгое соблюдение заданного гранулометрического |
£ |
||||||||
состава приготовляемой асфальтобетонной смеси. |
|
|
|
§ |
281 •
Механизмы грохота во избежание пыления и попадания влаги в бункера закрыты кожухами и снабжены вытяжными трубами, соединенными с системой пылеочистки. Для плоских грохотов весьма сложным является вопрос защиты металлоконструкции смесителя от вибрации. Наиболее целесообразна комбинированная система виброизоляции, состоящая из пружинных амортизаторов подвески ситового короба к промежуточной раме и опирания промежуточной рамы на металлоконструкцию смесителя через пневмобаллонные амортизаторы. Пружинные амортизаторы обладают малым гистерезисом, что обеспечивает высокий возврат энергии, накопленной при сжатии пружины, и нормальную работу грохота; пневмобаллонные амортизаторы обладают большим гистерезисом, в результате чего снижается передача колебаний на металлоконструкцию.
Под грохотом расположен секционный расходный бункер с отсеками для песка, мелкого, среднего и крупного щебня. ГОСТ предусматривает для асфальтобетона одну фракцию песка и три фракции щебня. Практикуемое некоторыми фирмами разделение щебня на 4 - 5 фракций усложняет конструкцию грохота, бункеров и дозировочного отделения, в том числе и системы автоматики. Все секции бункеров должны быть оборудованы окнами для отбора излишнего материала чтобы избежать переполнения подрешетного пространства грохотов и поломки. Окна для излишков материала соединяют патрубками со сборным бункером излишков, который периодически разгружается. Подобным же образом собирается материал, не прошедший через грохот.
Бункера фракционированного материала расположены в один ряд. Для подачи минерального порошка применяют отдельный элеватор и
„расходный бункер. Расположение расходного бункера минерального по-
х |
рошка в один ряд с бункерами фракционированного горячего материала |
3 |
при продольной компоновке смесителя (рис. 11.21) нецелесообразно, так |
£ |
как в смеситель материал поступает с большой неравномерностью рас- |
3 |
пределения отдельных фракций по длине смесителя. Лучшее распре- |
*деление отдельных фракций и особенно минерального порошка достига-
w ется при параллельном расположении расходных бункеров и минераль-
gного порошка. Стенки расходных бункеров с внутренней стороны облицо-
£вывают броневыми листами. Рабочую вместимость отсеков расходного
^ |
бункера устанавливают из расчета 10-15-минутного запаса материалов, |
| |
необходимых для безостановочной работы смесителя, |
g |
Применение агрегатов питания и накопительных бункеров готовой |
§ |
смеси позволяет снизить вместимость расходных бункеров до 5-10- |
•282
минутного запаса материалов, что особенно важно для смесителей большой производительности. Все отсеки расходных бункеров имеют разгрузочные устройства в виде секторных затворов, приводимых в действие пневмоцилиндрами с дистанционным кнопочным или автоматическим управлением.
1 2 |
3 ^ |
5 |
6 7 8 |
9 |
Рис.11.21. |
Однорядное |
расположение |
бункеров: |
1 - |
перекидной |
|||||
лоток; 2 - |
грохот; |
3 - |
бункер |
песка; |
4 - |
бункер |
мелкого |
щебня; |
||
5 - бункер |
среднего |
щебня; |
6 - |
бункер |
крупного |
щебня; 7 - |
бункер |
|||
минерального порошка; |
8 - |
лоток сброса |
негабарита; |
9 - |
рама. |
11.3.4. Дозирующие устройства
В современных асфальтосмесительных установках периодического дей- |
|
ствия для дозирования минеральных материалов применяют весовые дозато- |
- |
ры, обладающие малой погрешностью дозирования (до ±2 %) (рис. 11.22). |
® |
Весовой бункер подвешивают к нижней обвязке верхнего блока уста- |
3 |
новки при помощи системы грузоподъемных рычагов. Рычаги посред- |
ё |
ством коромысла, тяги и тарной гири связаны с весовой головкой. В |
з |
нижней части бункера установлен секторный затвор, служащий для раз- |
5 |
грузки дозированной массы в смеситель. |
w |
Весовая головка типа АДИ-ЗОП (рис. 11.23) обеспечивает автома- |
g |
тическое дозирование минеральной смеси любого рецептурного состава, |
н |
Для дозирования каждой фракции (песка, трех фракций щебня и |
о |
минерального порошка) на циферблатной головке имеются установоч- |
| |
ные стрелки 2 с индуктивными датчиками, переставляемые вручную при |
2 |
настройке на новый рецепт смеси. |
§ |
283 •
Л
х
S
a
<
S
и
2 X
л
ч
ы
I- X
о
о.
о
X
*
о
о.
О
ч
Рис. 11.22. Весовой механизм дозатора минеральных |
материалов: |
||||
1 - тарная гиря; 2 - тарная рейка; 3 — ограничитель хода; 4 - |
регулиро- |
||||
вочный механизм; |
5 - весовая головка; 6 - тяга; 7 - |
коромысло; |
|||
8,11 |
- грузоподъемные |
рычаги; 9 - поперечина; |
10 - подвеска рычагов; |
||
12 - |
подвесные серьги; 13 — весовой бункер; 14 - |
затвор |
весового |
бункера. |
Рис. 11.23. Весовая |
головка. |
284
При заполнении весового бункера указывающая стрелка 1 отклоняется от нулевого положения и перемещается вдоль шкалы, указывая в каждый момент общую массу материала в весовом бункере. При совпадении указывающей стрелки с установочной стрелкой в индуктивном датчике возникает импульс, поступающий в систему автоматического управления затворами секций расходных бункеров. Взвешивание каждой фракции материала производится последовательно в один весовой бункер в нарастающем порядке. Преимущество автоматических весовых головок, оснащенных индуктивными датчиками, состоит в отсутствии влияния датчиков на движение указывающей стрелки в противоположность магнитно-ртутным датчикам, которые могут захватывать и удерживать указывающую стрелку, нарушая процесс дозирования. Недостаток индуктивных датчиков состоит в слабом сигнале, не превышающем порога чувствительности приемной аппаратуры автоматического управления работой затворов при очень быстром движении указывающей стрелки. Этот недостаток отсутствует в фотоэлектрических датчиках, однако они еще не нашли широкого применения.
Для дозирования жидкого вяжущего и жидких активизирующих добавок в асфальтосмесительных установках в последнее время находят широкое применение дозаторы объемного дозирования и расходомеры типа шестеренных насосов. Объемный дозатор поплавкового типа для битума (рис. 11.24) имеет простую и надежную в работе конструкцию. Порция битума подается в емкость 3, которая заполняется вяжущим, поступающим по трубопроводу через наполнительный кран 7. По мере заполнения емкости битумом всплывает металлический герметичный поплавок 5, связанный гибким стальным канатиком 9 через системы направляющих блоков с мерноотсчетным устройством. Отражатель 6 пред-
назначен для плавного подъема поплавка. Отсчетная шкала 10 закреплена на трубе, внутри которой перемещается грузик 11 со стрелкой. При заполнении емкости грузик опускается от нулевого деления по шкале вниз. В каждый момент стрелка грузика указывает количество битума (л) в дозаторе. Как только стрелка дойдет до заданного деления на шкале, наполнительный кран патрубка 2 закрывается. При срабатывании датчика 14 от действия грузика 11 закрывается кран 7. На этом процесс дозирования заканчивается. Дозированная порция битума в смеситель сливается через сливной кран 8. Для подачи битума в смеситель под давлением трубопро-
вод сливного крана должен подключаться к насосу подачи битума. Дозатор объемного дозирования может иметь достаточную точность
работы, если окружающая температура будет поддерживаться постоян-
285
ной. Нижняя половина дозатора имеет паровую рубашку 4, паровым подогревом оборудованы также наполнительный и сливной краны и битумопроводы.
|
Рис. 11.24. Объемный |
дозатор битума поплавкового |
типа. |
|
Изменение объема подаваемого дозатором битума производится |
||
„ |
простым перемещением датчика 14 вдоль шкалы хомутиком 13 и вин- |
||
s |
том 12. Окончательно этот объем корректируется по показанию стрел- |
||
3 |
ки с учетом инертности действия исполнительных механизмов управле- |
||
5 |
ния краном. Такая коррекция осуществляется при малых перемещениях |
||
2 |
коробки датчика вдоль шкалы. |
|
|
5 |
Дозаторы объемного |
дозирования поплавкового типа |
с изменяе- |
u мым рабочим объемом |
имеют следующие недостатки: большие затраты |
|
s |
времени на цикл дозирования, связанные с последовательным заполне- |
|
6 |
нием и опорожнением |
бака дозатора; попадание пыли в бак дозатора, |
^так как камера дозирования связана с атмосферой; выход в атмосферу
^ |
паров битума и поверхностно-активных добавок; перелив битума из |
g |
дозатора через переливной патрубок 1. Эти недостатки ведут к потере |
§ |
битума и загрязнению установки. Кроме того, дозаторы поплавкового |
•286
типа не обеспечивают допустимой погрешности дозирования (±1,5 %). Достоинство дозаторов объемного дозирования: простота конструкции, низкая стоимость, отсутствие деталей и узлов, требующих высокой точности изготовления.
Для смесителей с сокращенным циклом смешивания и подачей битума под давлением 1,5-2,1 МПа применяют дозаторы с непрерывнообъемным дозированием вяжущего.
Дозирующее устройство импакт-аппарата (рис. 11.25) имеет бак 3 с масляным подогревом (от трубчатого нагревателя 13 с насосом 12). Из бака через сетчатый фильтр 4, расходомер 5 (шестеренный насос с эллиптическими шестернями) насосом высокого давления 7 битум по битумопроводу 11 подается в смеситель.
Рис. И.25. Дозирующее устройство импакт-аппарата для битума.
В бак дозатора битум непрерывно подается циркуляционным насосом 2 из расходной емкости 1, а через контрольно-сливную трубу излишки
битума возвращаются в емкость, благодаря чему подача циркуляционного насоса несколько больше подачи насоса высокого давления. Обогрев агрегатов в корпусе дозатора осуществляется горячим битумом. При включении электромагнитной муфты 8 вращение от электродвигателя 10
передается насосу высокого давления. Насос расходомера, принудительно вращаясь потоком битума, измеряет объем проходящего битума и при помощи гибкого валика 6 и стрелки индикатора 9 указывает количество битума, подаваемого в смеситель. При совмещении указательной стрелки
287
х
3
<
л
х
л
4 U
н
5
о
о.
н
и
о
х
*
о
о.
О
ч
с установочной подается сигнал автоматической системе управления на выключение электромагнитной муфты 8 и отключение указывающей стрел-
ки индикатора 9, которая возвращается в нулевое положение. Недостатки импакт-дозатора: сложность конструкции, сложность
изготовления эллиптических шестерен насоса расходомера и неравномерность их угловой скорости вращения, сложность обслуживания и ремонта дозатора, так как все агрегаты находятся непосредственно в битумной ванне.
Более простым по конструкции является дозатор шпридомат-аппа- рат (рис. 11.26), состоящий из расходной емкости /, поплавкового заборного устройства 2, насоса высокого давления 4, циркуляционного патрубка 3, корпуса дозатора, распределителя 7, фильтра 6, насоса расходомера 5 и индикатора-дозатора 8. Битум из дозатора впрыскивается форсунками
10 в смеситель 11, куда подается минеральный материал из дозатора 9.
Рис. И .26. Дозирующее устройство шпридомат-аппарат для битума.
В шпридомат-аппарате насос-дозатор с эллиптическими шестернями вращается принудительно потоком битума высокого давления. Преимущества шпридомат-аппарата по сравнению с импакт-аппаратом за-
•288
ключаются в простоте конструкции, постоянстве работы насоса высокого давления. Недостатки шпридомат-аппарата: сложность изготовления эллиптических шестерен насоса дозатора и неравномерность их угловой скорости вращения. Общим достоинством насосов-дозаторов с эллиптическими шестернями является большая производительность за один оборот шестерен.
Высказано предположение, что к недостаткам относится установка насоса дозатора после насоса высокого давления из-за возможных поломок при попадании посторонних предметов и поломки насоса-дозатора вследствие чрезмерного возрастания давления при пуске неподогретого агрегата.
Первое предположение неоправданно, так как при перевозке битума в цистернах и хранении в инвертарных битумохранилищах исключается его загрязнение механическими примесями, а для увеличения надежности дозатора устанавливают сетчатый фильтр. Относительно второго предположения следует заметить, что поломка насоса может возникнуть лишь при неправильной эксплуатации аппарата: после окончания работы он должен быть освобожден от остатков битума, а перед работой - предварительно прогрет, для чего в нем имеется обогревающая система.
11.3.5. Лопастные смесители
Смешивание минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка) с битумом является важнейшей операцией технологического процесса приготовления асфальтобетона, активно влияющей на формирование его структуры.
В настоящее время для приготовления асфальтобетонных смесей применяют в основном лопастные смесители принудительного смешивания (рис. 11.27), которые разделяют на смесители периодического и непрерывного действия.
Смесители имеют корытообразное днище-корпус, боковые и торцовые стенки, два вала с лопастями, синхронно вращающимися внутри корпуса навстречу друг другу.
Лопасти закреплены на валах посредством кронштейнов и расположены попарно, причем каждая пара лопастей повернута относительно соседней на угол смещения кронштейнов (р , равный 90° в смесителях периодического действия. По отношению к оси вала лопасти закрепляют на кронштейнах под углом а, чаще всего равным 45°. Лопасти располагают на валу по прерывистой винтовой линии. Это необходимо для
10 З а к . 2 1 1 |
289 |